冠心病影像檢查技術(shù)的現(xiàn)狀與研究進展

黃建寧 周忠學(xué) 周 昀 何 飛

(廣西醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院暨南寧市第二人民醫(yī)院放射科，南寧市 530031)

【提要】冠心病是心內(nèi)科常見疾病，嚴(yán)重威脅患者生活質(zhì)量及生命健康。開展早期診斷是改善CHD患者臨床預(yù)后的關(guān)鍵。影像學(xué)檢查作為重要的診斷技術(shù)，在CHD的早期篩查、治療評價及預(yù)后評估等方面均具有重要作用。本文就冠狀動脈造影、血管內(nèi)超聲成像、CT、放射性核素顯像、核磁共振成像、圖像融合及超聲心動圖等影像學(xué)技術(shù)在CHD診斷中的應(yīng)用及進展作一綜述，旨在為臨床診斷提供幫助。

【關(guān)鍵詞】冠心病;影像學(xué);診斷

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(coronary heart disease，CHD)，簡稱冠心病，是指由于脂質(zhì)代謝異常引起冠狀動脈粥樣硬化病變、動脈腔狹窄或堵塞，導(dǎo)致心臟缺血、缺氧而誘發(fā)的心臟疾病［1］。臨床上分為心絞痛、心肌梗死、缺血性心力衰竭(缺血性心臟病)、無癥狀心肌缺血(隱匿性冠心病)、猝死等五種類型。隨著居民生活方式的改變及人口結(jié)構(gòu)老齡化的加劇，我國CHD的發(fā)生率及病死率均呈逐年上升態(tài)勢，嚴(yán)重威脅患者生活質(zhì)量及生命健康。開展早期診斷是改善CHD患者臨床預(yù)后的關(guān)鍵。影像學(xué)檢查作為重要的診斷技術(shù)，在CHD的早期篩查、治療評價及預(yù)后評估等方面均具有重要作用［2］。本文就CHD的影像學(xué)檢查現(xiàn)狀與進展作一綜述，旨在為臨床診斷提供幫助。

1 有創(chuàng)性檢查

目前，臨床診斷CHD常用的有創(chuàng)性影像診斷技術(shù)主要包括冠狀動脈造影(coronary arteriography，CAG)及血管內(nèi)超聲成像(intravascular ultrasound，IVUS)。

1.1 冠狀動脈造影 CAG是目前臨床應(yīng)用得最為廣泛的CHD影像學(xué)診斷技術(shù)，其可完整顯示冠狀動脈血管樹情況，揭示冠狀動脈病變的位置、程度及特征，對于側(cè)支循環(huán)狀態(tài)及左室整體、節(jié)段性運動功能亦有一定提示作用［3］。目前，CAG仍是診斷冠狀動脈粥樣硬化及評判血管腔狹窄程度的“金標(biāo)準(zhǔn)”，并可為其他冠狀動脈檢查及介入治療提供基礎(chǔ)和指導(dǎo)。但CAG也存在一定局限性:①屬于侵入性操作，存在并發(fā)癥風(fēng)險，嚴(yán)重者可導(dǎo)致死亡，沒有明顯癥狀的患者常難以接受這種有創(chuàng)的檢查，臨床應(yīng)嚴(yán)格掌握適應(yīng)證;②CAG僅能顯示血管腔形態(tài)，而對于管壁內(nèi)部結(jié)構(gòu)及斑塊性質(zhì)等方面所能提供的信息十分有限;③無法提示心肌灌注、代謝及活性等方面信息［4］。定量冠狀動脈造影分析可以彌補目測法評價的不足。近年來應(yīng)用的冠狀動脈造影三維重建有利于提高診斷的準(zhǔn)確性。

1.2 血管內(nèi)超聲成像 IVUS是近年來開展的新型介入性超聲診斷技術(shù)，是利用安裝在心導(dǎo)管尖端的微型超聲探頭，發(fā)出超聲波，并以此探測血管管腔大小、管壁結(jié)構(gòu)及動脈粥樣硬化斑塊性質(zhì)，在判斷斑塊穩(wěn)定性、評估冠脈狹窄程度及明確心肌梗死后“罪犯血管”方面均具有明顯優(yōu)勢，并被認為是評估冠脈內(nèi)粥樣硬化斑塊易損性的“金標(biāo)準(zhǔn)”［5］。新技術(shù)虛擬組織學(xué)血管內(nèi)超聲(VH-IVUS)，是通過血管內(nèi)超聲后處理，將彩色編碼用不同的顏色分辨斑塊的性質(zhì)，對斑塊的組成成分進行定量分析，所得到的斑塊影像能夠提供重要信息，能清晰地分辨冠狀動脈內(nèi)斑塊、鈣化等病變，更能準(zhǔn)確判斷病變性質(zhì)及狹窄程度，為冠心病介入治療提供準(zhǔn)確可靠的信息，并提高對藥物或其他治療效果評價的準(zhǔn)確性［6，7］。但鑒于IVUS的有創(chuàng)性，其并不適用于CHD患者的早期篩查;此外，由于受限于IVUS導(dǎo)管直徑大小，故其對管徑小、狹窄嚴(yán)重的冠狀動脈檢查也存在較多困難［8］。

2 無創(chuàng)性檢查

2.1 X線平片 X線平片檢查可以顯示疑似冠心病患者體內(nèi)肺循環(huán)的改變情況，檢出疑似冠心病患者左心室是否存在增大和有否心肌梗死現(xiàn)象，可以顯示心肌梗死后一些并發(fā)癥，如室間隔破裂、室壁瘤等，對判斷病情及評估預(yù)后有一定作用。X線平片的優(yōu)點在于操作簡單、經(jīng)濟性強，但是只能作為冠心病臨床檢查的輔助手段，到目前為止傳統(tǒng)胸片仍是診斷冠心病合伴急性左心衰所致肺水腫的最佳方法，同時X射線胸片在治療冠心病的隨訪中有不可替代作用。

2.2 CT 心臟CT包括電子束CT(electron beam computed tomography，EBCT)和多層螺旋CT(multi-slice computed tomography，MSCT)。

2.2.1 EBCT EBCT具有動態(tài)分辨率高、掃描速度快等優(yōu)點，并可對冠脈鈣化范圍及程度進行定量分析［9］。EBCT的冠脈總鈣化積分(coronary calcium score，CCS)在預(yù)測冠脈狹窄程度方面具有較高的應(yīng)用價值，但其特異性有待商榷［10］。高CCS可提示冠脈鈣化的存在，患者罹患CHD的風(fēng)險較大;但低CCS卻無法完全排除冠脈血流灌注減少的可能。由于EBCT空間分辨率較低、整體成像質(zhì)量不佳，僅適用于冠脈近段或近中段評估，且設(shè)備昂貴，后逐漸被MSCT所取代。

2.2.2 MSCT MSCT可清晰顯示冠狀動脈管腔和管壁病變，同時也可用于計算鈣化斑塊大小，在評價冠脈管腔狹窄方面具有較高的靈敏性和特異性，并可大大減少運動偽影和假陽性。但MSCT冠脈成像的臨床應(yīng)用也存在一定局限性，心臟搏動和呼吸運動可產(chǎn)生運動偽影，對于心率過快的受檢者而言，如無法在一次屏氣中完成檢查，就易影響圖像的連續(xù)性，故該類受檢者檢查前應(yīng)給予β-受體阻滯劑減慢心率至60次/min以下［11］。目前，臨床多采用64排 CT行常規(guī)冠脈造影。隨著MSCT技術(shù)的不斷發(fā)展，雙源 CT、寶石 CT、128排 、256層和320排等高端 CT相繼問世，MDCT進入了后64排新時代，特別是256排CT(“極速”CT)被廣泛應(yīng)用。256排CT掃描一圈厚度可達12.8 cm，所采集信息量為5～10/GB，是64排CT的4～5倍;且256排CT心臟掃描時間僅為1～2 s，不到1個心跳，從而大大降低心臟運動所導(dǎo)致的運動偽影;同時對受檢者的心率要求也大大降低，使心律不齊的患者最大獲益;此外，256排CT檢查所承受的輻射量僅為64排CT的1/3左右，安全性更高［12］。目前，安全、準(zhǔn)確、無創(chuàng)的高端螺旋 CT冠脈成像在冠脈病變的篩查和診斷、冠脈支架以及搭橋血管形態(tài)學(xué)評價等方面已能大部分替代有創(chuàng)性X線冠狀動脈造影，被公認為冠脈檢查最好的無創(chuàng)影像方法。

2.3 核心臟病學(xué) 心臟放射性核素檢查是指采用201T1、99mTc等放射性藥物作為顯像劑，由核素發(fā)射γ射線，并在體外采用單光子發(fā)射計算機化斷層顯像(single photon emission computed tomography，SPECT)或正電子發(fā)射計算機斷層(positron emission tomography，PET)顯示上述顯像劑在心臟內(nèi)分布、代謝等情況，從而反映心臟功能的一項檢測手段。

2.3.1 SPECT SPECT是臨床用于評價心肌血流灌注的常用方法，其靈敏度較高，但特異性差，主要由組織衰減所致，故臨床可通過采用相應(yīng)技術(shù)進行衰減校正從而提高圖像質(zhì)量，如門控技術(shù)、重建技術(shù)、圖像顯示技術(shù)及定量分析等。雖然SPECT顯像需采用放射性藥物，但相對于有創(chuàng)性檢查其仍具有明顯優(yōu)勢［13］。對于亞臨床冠心病患者建議行SPECT進行初步篩查，從而避免患者接受不必要的有創(chuàng)性檢查，并可使其得到早期及時治療，從而最大獲益。

2.3.2 PET 相較于SPECT，PET具有更高的空間分辨率及更強的定量分析能力。由于PET可進行衰減校正，故其在診斷冠心病方面顯示出更好的靈敏度、特異性，有利于排除假陽性和假陰性患者。18F-FDG-PET顯像是目前應(yīng)用得最為廣泛的心臟PET，其對缺血性心肌存活情況的陽性預(yù)測值為48.0%～94.0%，陰性預(yù)測值為73.0%～96.0%，是目前臨床判定心肌梗死區(qū)域心肌存活情況的“金標(biāo)準(zhǔn)”［14］。近年來研究發(fā)現(xiàn)，18F-FDG-PET顯像在診斷動脈粥樣硬化不穩(wěn)定斑塊方面也顯示出巨大優(yōu)勢，可獲得清晰的粥樣硬化斑塊圖像。但心臟PET設(shè)備要求高、價格昂貴、操作復(fù)雜，故臨床可開展PET的醫(yī)療機構(gòu)較少［15］。如何完善PET技術(shù)，降低其成本，是今后PET研究的方向。

2.4 核磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI) MRI在心臟大血管形態(tài)解剖、室壁運動、心肌灌注及心臟功能等影像學(xué)分析方面具有無可比擬的優(yōu)勢，利用MRI冠脈成像可對冠脈主干的粥樣硬化斑塊性質(zhì)及管腔狹窄程度做出客觀的、直接的評價。但MRI冠脈成像對走形曲折的冠脈分支及小血管的分辨力不足，并且心臟搏動與呼吸運動都會在一定程度上對成像效果造成影響。約14.0%的患者因呼吸不規(guī)律導(dǎo)致MRI冠脈成像效果欠佳［16］。近年來，隨著新型導(dǎo)航技術(shù)、心電圖激發(fā)技術(shù)、梯度技術(shù)及相陣控線圈的應(yīng)用，使得MRI冠脈成像的空間分辨率提高到0.5 mm，且其在CHD早期診斷中的敏感性和特異性分別為91.0%和88.0%，在冠脈管腔狹窄診斷中的敏感性和特異性分別為70.0%和91.0%［17］。使用時間分辨多幀采集方法測定冠狀動脈血管厚度，這種時間分辨多幀檢測新MR技術(shù)能清晰地識別出了冠狀動脈壁的增厚現(xiàn)象，可以被用于對個體進行檢測以判斷其是否存在冠狀動脈病發(fā)病風(fēng)險，并且可以用來實時監(jiān)測患者的治療效果。但對于裝有除顫儀和起搏器的患者而言，在行MRI檢查時仍受到一定限制。MRI本身就代表醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展的最新前沿，相信隨著硬件、線圈和序列以及軟件的開發(fā)和拓展，分子影像學(xué)研究的深入，CMRI將成為診斷冠狀動脈疾病的重要無創(chuàng)性檢查手段。

2.5 超聲心動圖及心肌學(xué)造影(MCE) 超聲心動圖操作簡便、安全性高，可用于心臟功能、心肌活性、室壁運動及血流動力學(xué)的定量及定性分析。二維超聲心動圖可用于明確動脈粥樣硬化斑塊分布、大小及性質(zhì);而彩色多普勒超聲心動圖則可用于冠脈血流速度、壓力階差級時相間期的定量分析。但無論二維超聲心動圖或彩色多普勒超聲心動圖，其分辨率仍較低，僅適用于大血管的起始段成像，對于分支血管的篩查難度較大。

超聲心動圖負荷試驗是指利用運動或藥物方法增加心臟負荷，并在此狀態(tài)下觀察心臟血流動力學(xué)及心肌運動相關(guān)指標(biāo)，可應(yīng)用于CHD的早期診斷、存活心肌監(jiān)測、心功能評價及心臟不良事件預(yù)測等。薈萃分析結(jié)果顯示，運動負荷超聲心動圖、多巴酚丁負荷超聲心動圖、潘生丁負荷超聲心動圖及腺苷負荷超聲心動圖加權(quán)后檢測CHD的靈敏度/特異度分別為82.6%/84.4%、79.6%/85.1%、71.0%/92.2%、68.4%/80.9%［18］。運動負荷超聲心動圖診斷及排除CHD的準(zhǔn)確性均較高，但不適用于老年患者;潘生丁負荷超聲心動圖診斷CHD的準(zhǔn)確性較高，但其排除CHD的準(zhǔn)確性較低;多巴酚丁負荷超聲心動圖可作為運動負荷超聲心動圖的補充;腺苷負荷超聲心動圖由于準(zhǔn)確性較低，臨床應(yīng)用較少。

心肌聲學(xué)造影(myocardial contrast echocardiography，MCE)是指經(jīng)由外周靜脈或冠脈注入特制微氣泡造影劑，利用超聲技術(shù)觀察微氣泡的背向散射信號，并以此評價心肌灌注微循環(huán)水平的一項新技術(shù)［19］。MCE在評價冠脈微血管血流儲備、冠脈狹窄、心肌梗死區(qū)域面積及心梗后側(cè)支循環(huán)建立等方面具有一定價值，有利于闡明CHD的病理生理變化。但目前MCE所使用的造影劑不夠理想，導(dǎo)致其成像質(zhì)量欠佳，探尋更好的造影劑及成像技術(shù)是MCE未來的研究方向。

2.6 圖像融合 任何單一影像檢查方法都無法單獨解決問題，采用多種影像檢查方式提供互補信息，是影像學(xué)未來的發(fā)展方向。圖像融合是指利用計算機圖像處理技術(shù)將各類影像模式統(tǒng)一于一個公共坐標(biāo)系中，并使之合成為一個全新的影像圖像。融合圖像可提供最為全面、直觀的心臟影像，有利于明確狹窄冠脈屬支與血流灌注減低灶的關(guān)系，適用于多支病變或復(fù)雜性CHD患者。目前臨床常用的圖像融合模式包括SPECT/CT、PET/CT等同機融合模式［20］。SPECT/CT得益于CT快速、準(zhǔn)確的衰竭校正，對于女性心肌前壁、男性心肌下壁及靜息負荷造成軟組織衰減所致的不一致性具有較好的處理效果［21］。PET/CT則適用于冠脈粥樣硬化斑塊性質(zhì)之血管活性劑血管內(nèi)皮厚度的定量分析。近年來，隨著影像學(xué)設(shè)備及成像技術(shù)的不斷發(fā)展，使異機融合成為可能，并有望進一步提高圖像融合檢查的性價比，從而使其在臨床實踐中發(fā)揮更大作用［22］。

3 展望

傳統(tǒng)有創(chuàng)性影像學(xué)檢查目前仍是診斷CHD的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但其安全性較低，且無法滿足CHD患者全面評價的需求。以高端影像檢查技術(shù)為主的無創(chuàng)性影像檢查手段是診斷CHD的發(fā)展方向。影像學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展為臨床診斷提供了更多的選擇，但由于不同類型、不同階段的CHD患者診治要求均不相同，故臨床醫(yī)師應(yīng)充分了解各類影像學(xué)檢查方法的優(yōu)缺點，從患者病情及診治需求出發(fā)，并結(jié)合本單位技術(shù)和條件，從無創(chuàng)到有創(chuàng)，正確選擇最為適宜的檢查方法，從而達到提高CHD診斷準(zhǔn)確性和安全性的目的。

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【中圖分類號】R 541.5

【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】1673-6575(2017)01-0072-04

DOI：10.11864/j.issn.1673.2017.01.21

(收稿日期：2016-11-11

修回日期：2017-01-08)

作者簡介：黃建寧(1981～)，男，研究生，主治醫(yī)生，研究方向: CT/MRI影像診斷。